由于基质分子的大小和理化性质的差异,常规填料在质子交换膜的改性方面有局限性。设计骨架分子是通过限制在基质中的精确分布并诱导纳米级自动聚集和亲
水-疏
水相分离来解决这些局限性的重要方法。在这项工作中,合成了一种新型的
SDF-PAEK聚合物,该聚合物具有刚性疏
水主链,短的高密度三
氟甲基侧链和长的柔性脂族侧基侧链作为Nafion膜的骨架分子。由于在膜形成过程中独特的分子相互作用选择性,
SDF-PAEK通过自组装自动匹配Nafion分子构象。因此,将改进的溶液配方和膜浇铸方法相结合,组成度可以提高到20%,这可以有效地降低成本。形态学研究表明,存在一定程度的双连续相微晶域,质子输运通道高度集中。与Nafion膜相比,
SDF-PAEK @ Nafion-15%具有更好的性能和更高的选择性(9.73×104 S s cm -3)和单电池最大功率密度(PD max –139 mW cm -2,在80°C时